KR101336681B1 - 유동성 매체의 온도에 영향을 주는 수단 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유동성 매체가 흐르는 라인과, 상기 유동성 매체의 온도에 영향을 주기 위하여 라인 영역(1, 5)에 할당되고 에너지를 공급하는 것에 의해 활성화될 수 있는 적어도 하나의 가열 스트립(41)을 가지는 윤활 시스템에서의 유동성 매체, 특히 윤활제의 온도에 영향을 주는 수단에 있어서, 상기 적어도 하나의 요소(41)는 상기 매체의 흐름 경로에 있는 상기 라인 영역 내에 위치되며, 상기 라인 영역(1, 5)의 벽은 상기 라인 영역(5)에 위치된 상기 적어도 하나의 요소(41)에 에너지를 공급하기 위한 연결 수단(9)을 가지는 것을 특징으로 한다.

윤활 시스템, 가열 요소, 가열 유닛, 유동성 매체

Description

유동성 매체의 온도에 영향을 주는 수단{MEANS FOR INFLUENCING THE TEMPERATURE OF FLOWABLE MEDIA}

본 발명은, 유동성 매체가 흐르는 라인, 및 상기 유동성 매체의 온도에 영향을 주기 위하여 라인 영역에 할당되고 에너지를 공급하는 것에 의해 활성화될 수 있는 적어도 하나의 요소를 가지는 유동성 매체, 특히 윤활 시스템내에 있는 윤활제의 온도에 영향을 주는 수단에 관한 것이다.

이러한 형태의 수단은 예를 들어 기계 시스템, 특히 큰 기계에서 사용될 수 있고, 이와 같은 기계시스템에서, 유동성 작동 매체, 예를 들어 윤활유에 대해, 좋지 않은 작동 거동, 특히 지나치게 큰 점성을 초래하는 온도로 되는 작동 상태시에 사용될 필요가 있다. 특정 시스템의 냉간 주행 위상(cold running phases) 동안 또는 특히 동절기에 풍력 설비에서 발생할 수 있음에 따라서, 이러한 작동 상태는 작동 매체를 운반하는 것을, 예를 들어 윤활제를 순환시키는 것을 어렵게 한다. 이러한 이유 때문에, 특정 라인 영역에서, 예를 들어, 메커니즘으로부터 펌프 및 필터 수단을 경유하여 다시 동일한 메커니즘으로 유도하는 윤활제 라인에서, 종래에 유동 매체의 온도를 증가시키거나 또는 감소시키기 위한 요소들을 구비한 수단이 있다.

이러한 형태의 공지된 수단은 지시된 라인 영역에서, 온도에 영향을 주기 위한 하나 이상의 요소(가열 요소, 냉각 요소)들이 외벽에 부착되어 필요에 따라 활성화될 수 있도록 만들어진다. 라인 영역 내에 위치된 매체를 위한 충분한 작용을 달성하기 위하여, 이와 관련하여, 상기 라인 영역을 둘러싸고 외측으로의 잉여 손실을 방지하기 위해 상기 요소들 위에 놓이는 외부 절연을 제공하는 것이 필요하다. 이와 관련하여, 외부 자켓 절연에도 불구하고, 내부 매체의 온도가 영향을 받을 때 충분한 효율이 달성될 수 없다는 사실을 제외하고, 외부 절연 자켓은 많은 양의 공간을 요구하는 라인 영역의 어색하게 형상화된 외측 윤곽을 초래하여서, 보다 좁은 설치 상태 하에 있는 기계적인 시스템에서의 설치가 매우 어렵게 된다. 효율은 상기 요소들이 비금속 라인 영역에, 예를 들어 오일 흡입 튜브에 부착될 때 특히 낮고, 메커니즘으로부터의 윤활유는 오일 흡입 튜브를 경유하여 펌프에 의하여 흡입된다.

이러한 종래 기술에 대하여, 본 발명의 목적은 상대적으로 훨씬 양호한 효율에 의할 뿐만 아니라 특히 공간 절약 구성에 의하여 특징되는 온도에 영향을 주기 위한 수단을 제공하는데 있다.

이러한 목적은 그 전체에 있어서 특허청구범위 제 1 항의 특징을 가지는 수단에 의해 본 발명에서 청구됨으로써 달성된다.

본 발명에서, 적어도 하나의 온도 영향 요소가 매체 운반 라인 영역 내에 위치되고 상기 라인 영역의 벽에 위치되는 연결 수단을 경유하여 에너지가 공급될 수 있기 때문에, 상기 요소들 위에 복잡한 외부 절연이 있을지라도, 한편으로는, 라인 영역의 외벽에 위치된 온도 영향 요소들 사이의 열을 그 부근까지 전달하는 것에 의하여 종래 기술에서 발생하는 손실이 방지된다. 다른 한편으로, 매체와 매체의 흐름 경로에 배치된 요소들 사이의 직접적인 열전달의 결과로서 효율이 매우 크게 개선된다. 더욱이, 본 발명에서 청구된 바와 같은 수단에 있어서, 라인 영역과 라인 영역 상의 외측에 위치된 요소들을 둘러싸는 어색하게 형상화된 외부 절연의 필요성이 제거되기 때문에, 본 발명에서 청구된 바와 같은 수단은 또한 특히 콤팩트하고, 공간 절약 구조에 의해 특징되어서, 본 발명의 수단은 좁은 공간 조건이 보편화되고 설치 공간을 거의 이용할 수 없는 기계 시스템에서 어려움없이 또한 사용될 수 있다.

바람직하게, 적어도 하나의 온도 영향 요소는 요소 유닛 내에 위치되며, 연결 수단은 요소 유닛의 위치를 고정하기 위한 홀딩 장치를 형성하도록 만들어진다.

적절한 매체의 온도를 상승시키기 위한 수단이 있고 요소 유닛이 일치하여 전기 에너지에 의해 활성화될 수 있는 적어도 하나의 가열 요소를 포함하는 가열 유닛인 경우에, 특히 유익한 예시적인 실시예에 대하여, 라인 영역의 길이 방향으로 연장하고 가열 요소로서 의도된 적어도 하나의 가열 스트립(strip)을 가열 유닛이 가지도록 구성된다.

자체 표면 조정(self-regulating surface) 가열 스트립의 형태로 하는 가열 스트립은 공지되어 있으며, 상업적으로 구입 가능하다. 자체 특성 조정은 전기 제어 수단에 대한 필요성 없이 이러한 가열 스트립의 사용을 가능하게 한다. 또한, 이러한 가열 스트립이 어떠한 필요한 길이에서도 이용 가능하기 때문에, 이러한 가열 스트립은 본 발명에서 청구된 바와 같은 수단에서 사용하는데 특히 적합하다.

가열 스트립에서, 가열 스트립이 종래 방식으로의 다층 구조와 폴리올레핀으로 만들어진 외측 보호 자켓을 가질지라도, 매우 긴 작동 간격에 걸쳐 있는 특정 매체(오일)와 관련하여, 가열 스트립의 보호 자켓은 악영향을 받을 수 있다. 그러므로, 본 발명의 특히 유익한 예시적인 실시예에 있어서, 실시예는 적어도 하나의 가열 스트립을 포함하는 가열 유닛이 적어도 하나의 가열 스트립을 둘러싸고 매체에 대해 가열 스트립을 밀봉하는 외피를 가지도록 준비된다.

이러한 것은 유익하게 한쪽 단부에서 밀착 용접되고 다른 쪽 단부에서 연결 수단에 연결되는 고품질 강으로 만들어진 주름진 튜브일 수 있다.

본 명세서에서, 연결 수단이 라인 영역의 한쪽 단부 영역에 위치되는 파이프 유니온을 가지는 구성이 만들어질 수 있으며, 주름진 튜브의 할당된 영역은 파이프 유니온을 통해 연장한다.

주름진 튜브의 이러한 단부는 슬리브형 어댑터에 용접될 수 있으며, 슬리브형 어댑터는, 밀봉 구성의 중재로, 주름진 튜브에 위치되는 적어도 하나의 전원 공급용 연결 케이블을 위한 관통을 형성할 수 있는 파이프 유니온의 다른 쪽 단부 영역에 나사 결합될 수 있다.

주름진 튜브에는, 바람직하게 길이 방향으로 진행하고, 가열 스트립들 사이에서 연장하는 분리 요소에 의해 서로로부터 떨어져 유지되는 2개의 가열 스트립들이 있어서, 서로에서의 가열 스트립들의 열 영향, 그러므로 각각의 개별 가열 스트립의 자체 특성 조정에서의 악영향이 방지된다.

라인 영역이 오일 흡입 튜브, 그러므로 비금속 벽을 구비한 부품일 수 있는 예시적인 실시예에서, 바람직하게, 라인 영역이 금속 엘보우를 가지도록 구성되고, 금속 엘보우는 흡입 튜브의 길이 방향 축선에 대해 굽혀져 오일 흡입 튜브에 연결되며, 엘보우 상에는 파이프 유니온이 있으며, 파이프 유니온은 바람직하게 흡입 튜브의 길이 방향 축선의 방향으로 연장하여서, 파이프 유니온에 나사 결합되는 주름진 튜브는 흡입 튜브의 길이 방향 축선의 방향으로 연장하는 위치에서 고정된다.

본 발명은 도면에 도시된 예시적인 실시예를 참조하여 아래에 상세하게 설명된다.

도 1은 오일 흡입 튜브를 통해 흐르는 윤활유의 온도를 증가시키기 위하여 만들어지는, 본 발명에서 청구된 바와 같은 수단의 하나의 예시적인 실시예의 단축된 종방향 단면도.

도 2는 본 발명에서 청구된 바와 같은 수단에서 사용하기 위한, 특정 실시예와 비교하여 약간 확장되고 부분적으로 절단된 가열 스트립의 분리된 도면.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 제공되는 가열 유닛의 외피 내에서, 도 2에 비교하여 보다 작은 척도로 도시된 2개의 가열 스트립들의 위치를 예시하기 위한 단순 개략도.

도 4는 도 1 및 하나의 실제 실시예와 비교하여 분리 및 확장되어 도시된 가열 유닛의 외피의 단순 종방향 단면도.

본 발명은 흡입 튜브(1)를 통하여 흐르는 윤활유의 온도를 증가시키기 위한 수단이 있는 하나의 예시적인 실시예를 사용하는 도면을 참조하여 아래에 기술된다. 종래의 방식으로 만들어진 비금속 흡입 튜브(1)는 한쪽 단부에서 연결 피팅(3, fitting)에 의해 도시되지 않은 메커니즘에 연결되고, 다른 쪽 단부에 금속 파이프 엘보우(5)를 가지며, 금속 파이프 엘보우는 흡입 튜브(1)의 길이 방향 축선(7)에 대해 직각으로 굽어져서 도시되지 않은 펌프로 안내되고, 펌프는 상기 메커니즘으로부터 윤활유를 흡인하고, 적절한 윤활제 회로의 부품을 형성한다.

흡입 튜브(1) 및 엘보우(5)에 의해 형성된 라인 영역에 대한 접근으로서, 파이프 유니온(9)이 엘보우(5)에 용접되어서, 흡입 튜브(1)의 길이 방향 축선(7)과 일치하는 축선을 구비한 통로를 형성한다. 세장형 가열 유닛(11)은 전체로서 파이프 유니온(9)에 의해 형성된 통로를 통하여 단부측 연결 피팅(3)의 부근으로 축선(7)을 따라서 흡입 튜브(1)의 내부로 연장한다. 가열 유닛(11)은 주위의 윤활유에 대해 유체 밀폐성인 가열 유닛(11)의 내부를 밀봉하는 외피로서 종래 디자인의 고등급 강으로 만들어진 주름진 튜브(13)를 가진다. 도 4에서 분리하여 도시되고 확장된 주름진 튜브(13)는 도면에서 우측에 도시된 단부에서 마개체(15)에 유체 밀폐성으로 용접된다. 파이프 유니온(9)에 할당된 다른 들어오는(incoming) 단부에서, 주름진 튜브(13)는 용접부(19)에서 슬리브형 어댑터(17)에 용접된다. 외측 단부(21)와 용접부(19) 사이에 배치된 길이 방향 영역에서, 어댑터(17)는 원추형 표면(23)을 구비한 두꺼운 영역을 가지며, 원추형 표면은 용접부(19)의 방향으로 내측으로 틸팅되며, 원추형 표면에서, 환형 그루브(25)가 도 4에 도시되지 않은 가스킷을 위해 만들어진다.

도 1은 설치된 상태로 있는 가열 유닛(11), 가열 유닛(11)을 위한 홀더를 형성하고, 즉 흡입 튜브(1)에서의 축선(7)을 따라서 연장하도록 그 내측 벽이 주름진 튜브(13)와 정렬하는 파이프 유니온(9) 내로 연장하는 주름진 튜브(13)를 도시한다. 외측 가장자리 영역에서, 파이프 유니온(9)은 원추형 표면을 가지며, 상기 원추형 표면은 어댑터(17)의 원추형 표면(23)에 대해 보완적이며, 설치된 상태에서 어댑터(17)의 원추형 표면(23)에 의해 접합되며, 환형 그루브(25)에 안치된 가스킷(27, 도 1)을 통해 어댑터의 원추형 표면 상에서 밀봉된다. 파이프 유니온(9)의 외측 단부 영역은 어댑터(17)의 환형 어깨부(33, 도 4) 상에서 지지되는 유니온 너트(31)에 의하여 파이프 유니온에 어댑터를 나사 결합하기 위하여 외측 나사부(29)를 가진다.

도 4에 가장 잘 도시된 바와 같이, 그 개방 단부(21) 상의 어댑터(17)는 내부 나사부(35)를 구비한 내부 확장 영역을 가지며, 소위 오일 연결 케이블(39)의 형태로 하는 전기 연결 케이블의 관통의 부분인 중공의 나사 플러그(37)가 내부 나사부 내로 나사 결합된다. 주름진 튜브(13) 내에 있는 가열 유닛(11)에 위치된 가열 요소들의 전력 공급은 이러한 연결 케이블(39)을 통해 발생한다.

가열 요소들의 구조 및 배열의 상세는 도 2 및 도 3으로부터 취해질 수 있다. 도 2는 본 발명에서 사용하기 위해 의도된 가열 스트립의 구조를 도시하고, 가열 스트립은 도 2에서 도면부호 41로 지시되고 종래의 방식으로 2개의 전기 리드선(43)을 가지며, 전기 리드선은 서로로부터 일정 거리에서 진행하며, 종래의 방식으로 도체의 전기 리드선(43)들 사이에서 자체 저항 조정 요소를 형성하는 스트립형 재료(45)가 전기 리드선들 사이에 있다. 공지된 바와 같이, 재료(45)의 전기 저항은 양의(positive) 온도 계수를 가져서, 재료(45)의 온도를 상승시키는 것으로, 도체의 전기 리드선(43)들 사이에서 흐르는 전류의 세기는 감소하고, 가열 작용의 자체 제한이 발생한다. 가열 스트립(41)이 임의의 길이로 이용 가능하기 때문에, 그 시간에 필요한 전력 및 온도 범위는 제어 수단의 필요성없이 조정될 수 있다.

도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 가열 스트립(41)은 자체 조정 재료(45)가 전기 절연 자켓(47)에 의해 둘러싸이도록 만들어진다. 전기 절연 자켓은 갈바나이즈 구리 리츠 와이어(galvanized copper litz wire)로 만들어진 보호 브레이드(49, braid)에 의해 봉입된다. 이러한 브레이드는 가열 스트립의 접지(보호 도체)를 위해 사용되고, VDE(독일 전기 공학 연합) 표준에 따라서 개개의 것을 보호하고, 추가의 기계적인 보호를 제공한다. 폴리올레핀으로 만들어진 외부 자켓(51)은 구조물의 외부 종단을 형성한다.

이 예에서, 가열 유닛(11)은 주름진 튜브(13) 내에 길이 방향으로 진행하도록 위치된 2개의 가열 스트립(41)들을 가지며, 가열 스트립들은 도 3으로부터의 아우트라인 스케치가 예시한 바와 같이 그 사이에서 길이 방향으로 진행하는 조인트 스트립(53)에 의해 서로로부터 단열된다. 이러한 가열 스트립(41)들의 열 분리는 2개의 스트립들의 온도를 상호 부담하는 것으로부터 보호하고, 그러므로 가열 출력의 세기, 주위 매체의 온도의 함수는 다른 가열 스트립에 의해 영향을 받지 않는다. 가열 스트립(41)의 사용은 몇 개의 관점에서 유익하다. 그러므로, 전력의 자체 제한에 기초하여, 온도 리미터 없이 사용이 가능하다. 가열 스트립(41)은 병렬 전류 공급에 의하여 지속적인 상태의 사용에 적응하도록 임의의 길이로 절단될 수 있다.

사전 압축된 폴리우레탄 포옴(foam)의 형태로 하는 조인트 스트립(53)은 가열 스트립(41)들 사이의 분리 요소로서 특히 효과적이라는 것이 판명되었다. 특히, 조인트 스트립은 합성수지로 만들어진 난연제가 함침된 오픈-셀(open-cell) 폴리우레탄 연질 포옴일 수 있다.

Claims (12)

1. 유동성 매체가 흐르는 라인, 및 상기 유동성 매체의 온도에 영향을 주기 위하여 라인 영역에 할당되고 에너지를 공급함으로써 활성화될 수 있는 적어도 하나의 요소 유닛을 가지는 유동성 매체의 온도에 영향을 주는 수단에 있어서,

   상기 적어도 하나의 요소 유닛은 상기 매체의 흐름 경로에 있는 상기 라인 영역 내에 위치되며, 상기 라인 영역의 벽은 상기 라인 영역에 위치된 상기 적어도 하나의 요소 유닛에 에너지를 공급하기 위한 연결 수단을 가지며,

   상기 적어도 하나의 요소 유닛은 가열 유닛(11) 내에 위치되며, 상기 연결 수단은 상기 요소 유닛을 위치시키기 위한 홀더를 형성하며,

   상기 가열 유닛(11)은, 적어도 하나의 가열 스트립(41)을 둘러싸고 상기 매체에 대해 상기 가열 스트립을 밀봉하는 외피를 가지며,

   상기 외피는 한쪽 단부에서 밀착 용접되고 다른 쪽 단부(21)에서 상기 연결 수단에 연결되는 고품질 강으로 만들어지는 주름진 튜브(13)이며,

   상기 연결 수단은 상기 라인 영역의 한쪽 단부 영역 상에 위치되는 파이프 유니온(9)을 가지며, 상기 주름진 튜브(13)의 할당된 단부(21)는 상기 파이프 유니온을 통해 연장하며,

   상기 파이프 유니온(9)에 할당된 상기 주름진 튜브(13)의 상기 단부(21)는 밀봉 구성의 개재로 상기 파이프 유니온(9)의 외측 단부 영역에 나사 결합될 수 있는 슬리브형 어댑터(17)에 용접되는 것을 특징으로 하는, 유동성 매체의 온도에 영향을 주는 수단.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 요소 유닛은 전기 에너지에 의해 활성화될 수 있는 적어도 하나의 가열 스트립(41)을 포함하는 상기 가열 유닛(11)을 가지는, 유동성 매체의 온도에 영향을 주는 수단.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 가열 유닛(11)은 상기 라인 영역의 길이 방향으로 연장하고 가열 요소로서 디자인된 적어도 하나의 가열 스트립(41)을 가지는, 유동성 매체의 온도에 영향을 주는 수단.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제 1 항에 있어서, 상기 어댑터(17)는 상기 주름진 튜브(13)에 위치된 적어도 하나의 가열 스트립(41)의 전원 공급을 위한 연결 케이블(39)을 위한 관통을 형성하는, 유동성 매체의 온도에 영향을 주는 수단.
10. 제 1 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 주름진 튜브(13)에는, 길이 방향으로 진행하고 분리 요소에 의해 서로 떨어져 유지되는 2개의 가열 스트립(41)들이 있으며, 상기 분리 요소는 상기 가열 스트립들 사이에서 연장하는, 유동성 매체의 온도에 영향을 주는 수단.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 라인 영역은 오일 흡입 튜브(1)와, 상기 흡입 튜브(1)의 길이 방향 축선(7)에 대해 굽혀져 상기 오일 흡입 튜브에 연결되는 금속 엘보우(5)를 가지며, 상기 엘보우 상에는 파이프 유니온(9)이 있는, 유동성 매체의 온도에 영향을 주는 수단.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 파이프 유니온(9)은 상기 흡입 튜브(1)의 길이 방향 축선(7)의 방향으로 연장하는, 유동성 매체의 온도에 영향을 주는 수단.

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